西安地铁某区间隧道设计计算方法比较

通过运用解析法、一维、二维、三维数值模型对西安地铁某区间段盾构管片结构进行了位移、内力计算,旨在研究不同计算方法对同一问题结果的影响规律.其中,以日本惯用法为理论基础对该区间管片进行解析法求解;并用ANSYS有限元软件对管片进行了三种不同形式的数值模拟.通过比较发现,四种方法对管片的位移和内力计算结果云图显示趋势基本一致.ANSYS三维模型的位移沉降值最大;二维模型的内力计算结果最大.因此,在控制沉降分析中应以三维模型计算结果为主,在配筋计算等设计环节应以二维模型计算结果为主.最后本文总结了各种算法的适用范围,得出的相关结论对盾构隧道设计给与了一定的指导意见.     

高速列车车轮强度快速评价系统研制

为提高高速列车车轮优化设计过程中车轮强度评价的效率,开发了高速列车车轮强度快速评价系统.基于数据库的车轮设计参数,利用ANSYS二次开发技术在ANSYS环境中驱动车轮三维模型的自动重建,以期望的网格密度,完成车轮模型的网格划分,继而按照车轮强度评价标准规定的工况,自动生成相应的强度分析前处理模型.调用ANSYS求解器完成强度仿真分析,最后进行数据后处理得到评价结论.以某型动车组车轮为例,通过人工计算与本文自动计算的结果对比,验证所开发系统的可靠性.     

基于Isight平台的某动车组车体牵引梁焊缝应力的灵敏度分析

为确保高速列车的安全运行,提高车体静强度.首先建立动车组车体有限元模型,将运营条件叠加并施加在动车组车体上.在ANSYS软件中进行整车计算,找到模型在恶劣工况下的薄弱位置,采用子模型技术,提取车体底架部分结构,通过对比计算结果验证子模型的可信性.最后通过优化平台Isight整合ANSYS,引入参数化后的子模型,对薄弱部位进行应力灵敏度分析.根据灵敏度分析结果修改设计变量,对如何降低薄弱位置应力提出合理的建议,以此提高车体底架结构强度的安全系数.     

基于遗传算法的列车端部桁架优化设计

为实现列车端部桁架优化设计,提出了一种将ANSYS和遗传算法有机结合的优化设计方法,该方法是将模型用批处理命令流(APDL)描述,在命令流文件中定义优化目标,设计变量及约束条件,然后遗传算法(GA)把ANSYS的前处理模块作为计算黑箱进行后台调用,从而对吸能结构进行优化设计.以桁架为应用对象,给出了该方法对桁架吸能结构优化设计的全过程,证实把遗传算法引入复杂结构的大规模优化计算是可行的.     

混合梁斜拉桥钢-混结合段受力行为仿真分析

为探讨混合梁斜拉桥钢-混结合段的受力行为,以黑瞎子岛乌苏大桥为研究对象,采用通用有限元程序ANSYS,对其钢-混结合段的受力行为进行了非线性数值仿真分析.分析中考虑了结构和材料的非线性特性,采用非线性弹簧模拟栓钉的粘结-滑移行为,并与采用线性弹簧模型的分析结果进行了比较.计算结果表明:采用非线性弹簧单元模拟栓钉时,数值分析结果与试验结果吻合较好;在设计荷载作用下,采用线性栓钉模型和非线性栓钉模型的计算结果差别不大;采用不同的栓钉力学模型时,对结合段混凝土的初始裂纹扩展模式有较大影响,而混凝土大部分开裂后裂缝分布的差异不大.      

移动列车荷载作用下地铁换乘节点中板内力分析

设计地铁换乘站直接承受车辆荷载的楼板构件时,将地铁列车荷载按等效原则转化为静荷载作用在换乘节点上进行分析的方法已不能准确反映此种构件的受力情况．基于ANSYS子模型技术,采用双层数值分析模型,建立换乘车站结构梁一板一柱组合总体模型进行空间有限元分析,截取换乘节点中板局部区域,建立换乘节点中板一列车荷载子模型,采用ANSYS参数化设计语言APDI。完成移动列车荷载加载,获取移动列车过站过程中换乘节点中板的最不利荷载的位置及大小．结果表明,换乘节点范围接口位置的支座弯矩较大,柱位置有明显的应力集中现象;子模型获取的中板剪力和轴力极值均大于总体模型,设计时应综合考虑总体模型和子模型,确定中板内力的极值;子模型获取的中板内力极值发生位置及时刻各不相同．说明移动地铁列车荷载对中板内力的影响较明显．不应忽略．     

大体积混凝土温度场仿真分析在ANSYS上的实现

大体积混凝土分层浇筑过程中温度场的仿真分析有一定的技术难度和复杂性.利用有限元程序ANSYS通用平台,讨论了ANSYS模拟混凝土温度场理论上的可行性,研究了仿真计算的主要技术问题,设计了仿真分析的流程图,通过参数设计语言(APDL)以及ANSYS的多种内部函数,编制了宏命令以控制ANSYS程序,对大体积混凝土的浇筑温度场进行了仿真分析,成功地实现了分析过程的参数化,提高了利用大型通用软件ANSYS解决工程实际问题的效率.     

基于Pro/E和ANSYS Workbench的纸纱复合制袋印刷一体机中印刷机构的仿真分析

采用三维绘图软件Pro/E建立印刷机构模型,并运用软件中的结构设计模块进行运动学仿真分析.通过有限元分析软件ANSYS Workbench和Pro/E软件之间的双向数据传输功能,将模型导入到有限元分析软件中进行印刷机构的模态分析.通过仿真分析,验证了机构设计的合理性,找出了印刷机构中弯曲扭转变形较大的部位,为机构的进一步优化设计提供理论基础.     

构架柔性对车辆振动特性的影响

为研究构架柔性对车辆振动特性的影响,基于三维实体软件SolidWorks建立某型车转向架构架模型,再导入软件ANSYS建立构架的有限元模型,经子结构分析后提取相关信息,导入UM与ANSYS的接口程序得到构架柔性模型;将其导入某型车多刚体动力学模型,得到某型客车刚柔耦合模型.利用UM软件分析前后构架分别为刚性-刚性、柔性-刚性以及柔性-柔性模型的对车辆振动特性的影响.分析表明:考虑构架柔性对车辆系统横向振动响应影响较大,特别在高速运行时,相比多刚体模型,构架柔性模型的轮对、构架和车体的横向振动指标峰值明显增大;考虑构架柔性能够更加真实地模拟车辆系统的振动情况.建议研究高频激励如车轮不圆对车辆系统振动特性时,将转向架构架考虑成柔性体.     

立体车库钢结构骨架的受力分析与结构优化

以垂直升降式立体停车库的钢结构骨架为研究对象,运用有限元法建立了其受力模型,并利用ANSYS软件对立体停车库的4种受力工况进行了受力分析和变形分析,钢结构骨架满足设计要求.建立了钢结构骨架的优化设计模型并进行了优化设计,使其结构更加合理,大大降低了钢材的用量.     

桥墩长细比对地震反应谱响应的影响分析

采用ANSYS有限元分析程序,对某连续刚构桥进行了不同桥墩长细比情况下地震反应谱响应分析。由于改变长细比的方法不同,模型分为2组,第1组中改变桥墩沿纵桥向长度,第2组中改变桥墩高度,地震反应谱采用《公路桥梁抗震设计细则》（JTG／TB02—01—2008）中规定的设计加速度反应谱。研究结果表明：桥墩的长细比对连续刚构桥梁地震反应影响显著;随桥墩长细比增大,地震作用时,墩顶和墩底的受力将减小,但当桥墩长细比达到某一数值时,再增大长细比,桥墩受力变化将不再显著。     

基于ANSYS Workbench及APDL的鼓式制动蹄有限元分析

根据某鼓式制动器制动蹄的实体模型,运用ANSYS Workbench建立其三维有限元模型.通过对其实际工作情况的分析,在销孔处进行适当约束,在滚轮孔内壁上施加合理的促动力.为了较为真实的模拟其所受的正压力及相应摩擦力,在ANSYS Workbench环境下引入APDL语言,得到了制动蹄的应力场分布,此方法可方便快速的实...     

大宽跨比整体简支板桥合理简化计算模式探讨

针对宽跨比较大的整体简支板桥,分析现今常用横向分布计算方法原理的近似与局限。选取3组不同宽跨比桥梁,依不同桥面布载分5种工况建立ANSYS有限元实体模型。分析模型数据与常用横向分布计算方法之间的结果差异,提出了一套适用于整体板桥的内力简化计算模式。     

电控柴油机用电磁阀电磁场三维有限元分析

运用ANSYS软件对电控柴油机用高速大流量电磁阀电磁场进行了三维有限元分析，分析了电磁铁在一定的工作间隙和电流下的静态电磁力特性．讨论了电磁铁的有效吸和面积、线圈匝数、电磁铁极柱数、衔铁厚度和电磁铁磁性材料对静态电磁力的影响．对电磁场有限元计算结果进行了试验验证，结果表明，计算模型具有较高的精度，可用于开发电控柴油机用高性能电磁阀．     

斜拉桥索力精确模拟的矩阵分析法

用ANSYS对斜拉桥进行建模时,需要输入初始索力,但ANSYS并没有直接提供施加初内力的方法,只能利用单元的生死特性、单元初应变或者温度荷载来模拟斜拉索索力。讨论了单次模拟法和循环迭代法存在的问题,提出了一种基于矩阵分析的方法;考虑斜拉索索力之间的相互影响,修改了循环迭代公式,能实现索力的精确模拟,并证明常规的循环迭代法只是矩阵分析法的特例。通过苏通大桥斜拉桥索力的精确模拟,验证了该方法的可行性,为以后类似问题的ANSYS二次开发提供了思路。     

船舶撞击桥梁的撞击力研究

桥梁在船舶碰撞时受到的动力荷载和响应是复杂的动力非线性问题。通过冲击动力学理论,利用有限元软件AN-SYS/LS-DYNA对忠县长江大桥在高低水位下的船舶撞击进行模拟,对船舶在高低水位下的碰撞情况进行对比,并将碰撞力数值与各种规范的数值进行比较,可为桥墩防撞系统的设计提供参考。     

荷麻溪特大桥施工过程仿真分析

为保证荷麻溪特大桥在施工过程中结构的受力和线形符合设计要求,运用ANSYS软件对施工过程进行数值分析,介绍了预应力的处理方法、单元生死特性的应用,计算出的桥梁各断面应力、索力和桥梁线形与测量结果十分接近,说明使用ANSYS可以很好的对部分预应力混凝土斜拉桥施工过程进行仿真分析。     

三维活塞环热机耦合有限元分析

本文以16V240ZJD型机车柴油机活塞环顶环为研究对象，运用有限元分析ANSYS软件建立活塞环三维几何模型。采用该模型对活塞环在最大气体爆发压力工况下进行了三维热机耦合有限元计算。分析了活塞环的应力，抗弯强度以及变形情况，并分析比较了热载荷和弹力作用对活塞环应力的贡献。得出的结论是弹力作用对活塞环应力贡献最大，热载荷作用不可忽视，防止热变形使开口咬合。为改进活塞环的结构设计和提高其工作可靠性提供了理论依据。     

基于高精度FA针摆传动反求的最佳齿廓设计

在对高精度FA型针摆传动的FA45-29二齿差机型反求的基础上,通过进行测量数据处理确定了样机的重要参数,同时采用保证高精度传动的最佳齿廓的设计理论进行编程优化最佳修形量,进行最佳齿廓的设计,在保证相同的回差的同时可以有更好的承载能力.将设计的最佳齿廓以及优化的修顶曲线与反求样机齿廓使用Matlab进行了齿形比较分析,并分别建立和装配了三维模型,使用ANSYS有限元分析软件进行了受力分析的验证,理论优化的齿廓承载能力更佳.